يفصلنا ستة وعشرون يومًا عن حلول فصل الشتاء رسميًا بعدما بدأ فصل الخريف يوم الإثنين 22 سبتمبر ليستمر تسعة وثمانين يومًا وعشرين ساعة وأربعًا وأربعين دقيقة وتنص الحسابات الفلكية على أن الشتاء يبدأ رسميًا يوم الأحد 21 ديسمبر حيث يستمر أبرد فصول السنة ثمانية وثمانين يومًا وثلاثًا وعشرين ساعة وواحدًا وأربعين دقيقة معلنًا بداية الانقلاب الشتوي.

يمثل فصل الشتاء لحظة الانقلاب الشتوي التي تنشأ نتيجة ميل محور الأرض أثناء دورانها حول الشمس فالأرض لا تدور بوضع عمودي بل بزاوية ميلان مقدارها ثلاث وعشرون درجة ونصف الدرجة ولذلك يتبادل النصف الشمالي والنصف الجنوبي استقبال ضوء الشمس ويعد هذا الميل وليس المسافة بين الأرض والشمس هو السبب الحقيقي لحدوث الفصول الأربعة.

في يوم الانقلاب الشتوي يكون القطب الشمالي مائلًا بعيدًا عن الشمس وتصل الشمس ظاهريًا إلى أقصى نقطة جنوب السماء ولهذا يكون طول النهار في جميع المناطق الواقعة شمال خط الاستواء أقل من اثنتي عشرة ساعة بينما يكون النهار أطول من ذلك في المواقع الواقعة جنوب خط الاستواء.

لا تشهد كل مناطق العالم شروقًا أو غروبًا للشمس في يوم الانقلاب الشتوي فالمناطق الواقعة شمال الدائرة القطبية عند خط العرض 66.5 درجة شمال تظل الشمس تحت الأفق طوال اليوم فلا يحدث شروق أو غروب بينما يبقى الوضع معكوسًا عند الدائرة القطبية الجنوبية حيث تبقى الشمس فوق الأفق على مدار اليوم وهى الظاهرة المعروفة بشمس منتصف الليل التي تعد من أبرز الأدلة على كروية الأرض.

بعد وصول الشمس إلى أقصى نقطة جنوبية ظاهريًا في يوم الانقلاب الشتوي تبدو لعدة أيام وكأنها تشرق من نقطة واحدة في جنوب السماء قبل أن تبدأ مسارها الظاهري نحو الشمال من جديد بفعل حركة الأرض في مدارها حول الشمس ومع هذا التحول تبدأ ساعات النهار في الزيادة تدريجيًا حتى تتساوى مع ساعات الليل عند حلول الاعتدال الربيعي في العشرين من مارس عام 2025.